Atombombe

Atombombe   Allgemeines über die Atombombe   Atombomben gehören wie die Wasserstoff- und Neutronenbomben zu den Kernwaffen bzw. nuklearen Sprengkörpern   Bei einer Atombombe wird spaltbares Material wie Uran 235 oder mittlerweile auch Plutonium 239 mittels einer Kernreaktion in Sekundenbruchteilen gespalten. Moderne Bomben sind mittlerweile eine Mischung aus Atom- und Wasserstoffbombe.   Der Spaltprozess von 235U lässt sich so darstellen: U 235 n => Ba 144 + Kr 89 + 3n + Energie   Der Urankern wird durch (sehr energiearmen) Neutronen (thermische Neutronen) , z.B. in die beiden Kerne Ba 144 und Kr 89 gespalten.

Dabei werden drei Neutronen und Energie frei. Bei der Spaltung sehrvieler Urankerne entstehen daher sehr viele verschiedene Spaltprodukte.   Das Prinzip einer Atombombe besteht darin, dass sich die Atome des spaltbaren Materials 235U in Bruchteilen von Sekunden (ca. 1 µs) durch eine Kettenreaktion in andere Nuklide spalten. Damit eine Kettenreaktion in Gang kommt, benötigt man eine bestimmte Masse an spaltbarem Material, die so genannte kritische Masse. Damit ist die Masse in kg gemeint, bei der es zu einer explosionsartigen Vermehrung der Neutronen und damit zur Spaltung der Urankerne kommt.

Die kritische Masse von reinem 235U beträgt: 46,4 kg. Mit Hilfe von Neutronenreflektoren und -moderatoren kann sie verringert werden.   Eine Atombombe wird so gebaut, dass zum beabsichtigten Zeitpunkt mehrere Teile des spaltbaren Materials zusammen kommen, so dass sie gemeinsam die kritische Masse überschreiten, jedesTeil für sich allein jedoch die kritische Masse unterschreitet. So kommt ein unterkritischer Uranzylinder ineine unterkritische Urankugel, der genau solch ein Zylinder fehlt. Die vollständige Kugel überschreitet diekritische Masse und bringt die unkontrollierte Kettenreaktion in Gang.         Geschichte   In dem Jahr der Katastrophen 1938 experimentierte der Direktor des angesehenen Kaiser Wilhelm-Instituts für Chemie in Berlin, der Chemiker Otto Hahn mit Neutronen und schweren Elementen.

  In den Dreissigerjahren war es unter den Atomphysikern Mode, chemische Elemente mit Neutronen zu bestrahlen. Man wollte neue schwere Sorten der bestrahlten Elemente, sogenannte "Nuklide" oder "Isotope", gewinnen. Der Aufbau eines Atoms war in seinen Grundzuegen bekannt, nun war man bestrebt, tiefer in das Innere des Atoms vorzudringen. Otto Hahn hatte aber ein Problem. Die Ergebnisse eines seiner Experimente widersprachen allen bisherigen Erkenntnissen im Bereiche der Chemie so grundlegend, dass er sich scheute, die Resultate zu veroeffentlichen. Trotzdem stand Hahn mit ihr laufend in Kontakt, und sie war es auch, die sofort begriffen hatte, dass durch die Spaltung von Atomkernen ungeheure Energiemengen freigesetzt wuerden.

Kein Geringerer als Albert Einstein war es, der schon vor Jahren darauf hingewiesen hatte, dass in der Materie gewaltige Energiemengen schlummern nach der Formel E = mcý. (Energie ist Masse mal Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat). Der entscheidende Schritt zum Bau der Atombombe geschah in den USA. Der engagierte junge Physiker Leo Szilard hatte erkannt, dass seine Autoritaet nicht ausreichte um die Regierung von der Gefahr einer deutschen Atombombe zu ueberzeugen. Also ueberredete er Albert Einstein, einen von ihm verfassten und an Praesident Roosevelt gerichteten Brief zu unterzeichnen. Die Wahl fiel auf Einstein wegen seiner enormen Popularitaet.

Szilard, der nicht Auto fahren konnte, liess sich von Edward Teller, dem spaeteren Konstrukteur der Wasserstoffbombe, zu Albert Einstein nach Long Island chauffieren. Dort unterschrieb Einstein jenen beruehmten Brief, der zum Bau der Atombombe fuehren sollte. Der Bau der Bombe lief zuerst unter dem Geheimcode "Manhattan Engineering District", spaeter wurde es in "Projekt Y" umbenannt. (Heute noch spricht man vom "Manhattan-Projekt"). Dieses Projekt stand unter der zivilen Leitung von Robert Oppenheimer, Vannevar Bush, James Conant und dem militaerischen Befehlshaber General Leslie Groves. Oppenheimer und Groves gelten noch heute als die Vaeter der Atombombe.

Am 6. August 1945 vernichtete eine Uran-Kernspaltungsbombe Hiroshima, drei Tage darauf wurde Nagasaki durch eine Plutonium-Bombe in Schutt und Asche gelegt. Kurz nach der Zerstoerung von Nagasaki warf ein Flugzeug einen Behaelter ab, der einen Brief der Physiker Alvarez, Morrison und Serber enthielt, die die Bombe zusammengebaut und scharf gemacht hatten. Er lautete: "Als Wissenschaftler bedauern wir diese Verwendung einer so schoenen (!) Entdeckung. Aber wir versichern, dass sich die Schrecken dieses Atombombenregens vervielfachen werden, wenn sich Japan nicht sofort ergibt." Japan kapitulierte.

Um die atomare Bedrohung weiter zu verringern, muesste gesichert sein, dass Kleinstaaten oder terroristische Kreise keinen Zugang zu spaltbarem Material erhalten. Gerade das aber ist leider nicht hundertprozentig auszuschliessen, wie die Skandale um NUKEM und ALKEM in Deutschland vor wenigen Jahren gezeigt haben. Gefahren gehen dabei auch von Wiederaufbereitungsanlagen und neuerdings vom zunehmenden Schmuggel radioaktver Nuklide aus den Laendern des ehemaligen Ostblocks aus.  

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